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Kunststoffabfälle

<p> <p>Die Abfallwirtschaft verwertet die gesammelten Kunststoffabfälle nahezu vollständig. Im Jahr 2023 hat sie knapp 38 Prozent aller gesammelten Kunststoffabfälle werkstofflich und 0,5 Prozent rohstofflich oder chemisch verwertet. 61 Prozent der Abfälle wurden energetisch verwertet. Aus Klima- und Umweltschutzsicht ist es wichtig, mehr Kunststoffabfälle werkstofflich zu verwerten.</p> </p><p>Die Abfallwirtschaft verwertet die gesammelten Kunststoffabfälle nahezu vollständig. Im Jahr 2023 hat sie knapp 38 Prozent aller gesammelten Kunststoffabfälle werkstofflich und 0,5 Prozent rohstofflich oder chemisch verwertet. 61 Prozent der Abfälle wurden energetisch verwertet. Aus Klima- und Umweltschutzsicht ist es wichtig, mehr Kunststoffabfälle werkstofflich zu verwerten.</p><p> Kunststoffe – Produktion, Verwendung und Verwertung <p>Gegenüber dem Erhebungsjahr 2021 sind im Jahr 2023 sowohl die Produktionsmengen der deutschen Kunststoffindustrie als auch die verarbeiteten Mengen deutlich gesunken. Laut der Studie <a href="https://www.bkv-gmbh.de/files/bkv/studien/Kurzfassung%20Stoffstrombild%202023.pdf">"Stoffstrombild Kunststoffe in Deutschland 2023"</a>, die alle zwei Jahre industrieseitig durchgeführt wird, verarbeitete die Kunststoffindustrie im Jahr 2023 insgesamt 12,8 Millionen Tonnen (Mio. t) Kunststoffe zu werkstofflichen Anwendungen (sogenannte Kunststoffneuware), wie zum Beispiel Verpackungen. Gegenüber dem Jahr 2021 entspricht dies einem Rückgang von 8,5 %. Die Menge an verarbeiteten Primärkunststoffen (fossile Rohstoffbasis) lag bei knapp 10,4 Mio. t und damit 11,4 % niedriger als im Jahr 2021.&nbsp; Zusätzlich wurden etwas mehr als 1,9 Mio. t <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rezyklate">Rezyklate</a> und 0,5 Mio. t <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nebenprodukte">Nebenprodukte</a> verarbeitet. Im Vergleich mit 2021 hat sich der Einsatz von Rezyklaten und Nebenprodukten demnach um 6,2 % erhöht. Der Anteil von Kunststoffrezyklaten an der insgesamt verarbeiteten Kunststoffmenge betrug dabei 15 % und der Einsatz von Nebenprodukten machte weitere 3,9 % der Verarbeitungsmenge aus. Der Kunststoffverbrauch in Deutschland lag nach Bereinigung um Im- und Exporte bei knapp 11,3 Mio. t und damit um 4,6 % niedriger als im Jahr 2021.</p> <p>An Kunststoffabfällen fielen 2023 insgesamt 5,9 Mio. t an. Von dieser Menge wurden 99,5 % stofflich oder energetisch verwertet (siehe Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“). Hinzu kommen etwas mehr als 0,4 Mio. t Nebenprodukte aus dem Produktions- und Verarbeitungsprozess, die jedoch nicht als Abfall anfielen, sondern wieder in den Herstellungsprozess zurückgeführt worden sind.</p> <p>Neben der Produktion von Kunststoffen zur Herstellung von Kunststoffwerkstoffen wurden auch knapp 6,1 Mio. t Polymere für Klebstoffe, Dichtstoffe, Lacke, Elastomere oder Fasern erzeugt. Diese werden im Folgenden jedoch nicht mit betrachtet.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market &amp; Strategy GmbH Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF (343,86 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (273,83 kB)</a></li> </ul> </p><p> Kunststoffvielfalt <p>67,7 % der verarbeiteten Kunststoffe entfielen auf folgende fünf Thermoplaste (inklusive <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rezyklate">Rezyklate</a>):</p> <ul> <li>Polyethylen (PE) mit 3,47 Millionen Tonnen (Mio. t),</li> <li>Polypropylen (PP) mit knapp 2,21 Mio. t,</li> <li>Polyvinylchlorid (PVC) mit 1,55 Mio. t,</li> <li>Polyethylenterephthalat (PET) mit 830.000 t sowie</li> <li>Polystyrol und expandiertes Polystyrol (PS/PS-E) mit 625.000 t.</li> </ul> <p>Etwa 15,3 % der produzierten Gesamtmenge waren andere Thermoplaste wie Polykarbonat (PC), Polyamid (PA) oder Styrol-Copolymere wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Styrol-Acrylnitril (SAN). Die restlichen 17 % waren sonstige Kunststoffe, u.a. Duroplaste wie Epoxid-, Phenol- und Polyesterharze sowie Polyurethane und Mischkunststoff-Rezyklate (siehe Abb. „Anteil der Kunststoffsorten an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023“).</p> <p>Größter Einsatzbereich für Kunststoffe bleiben die Verpackungen. 29,9 % der in Deutschland verarbeiteten Kunststoffe wurden 2023 hier eingesetzt. Der Bausektor belegte mit 23,7 % den zweiten Rang. Dahinter folgen die Segmente Fahrzeugindustrie mit 11,1 % sowie Elektro- und Elektronikgeräte mit 7,0 % (siehe Abb. „Anteil relevanter Branchen an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-sorten-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Anteil der Kunststoffsorten an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023 </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market &amp; Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-sorten-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (373,97 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-sorten-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (220,23 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-sorten-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,10 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-branche-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Anteil relevanter Branchen an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023 </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market &amp; Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-branche-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (512,76 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-branche-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (376,96 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-branche-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,23 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Aufkommen an Kunststoffabfällen <p>Im Jahr 2023 fielen in Deutschland 5,91 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an. Etwa 94 % dieser Abfälle entstanden nach dem Gebrauch der Kunststoffe (sog. Post-Consumer-Abfälle). Die restlichen 6 fielen bei der Herstellung und vor allem bei der Verarbeitung von Kunststoffen an.</p> <p>Ab 2021 werden im Stoffstrombild Kunststoffe erstmals <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nebenprodukte">Nebenprodukte</a> getrennt von den Kunststoffabfällen ausgewiesen. Zuvor waren diese in den Gesamtmengen an Kunststoffabfällen inkludiert. Nebenprodukte fielen im Jahr 2023 in Höhe von 0,43 Mio. t an. Da sie gemäß <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/krwg/__4.html">§ 4 Kreislaufwirtschaftsgesetz</a> jedoch nicht unter den Abfallbegriff fallen, werden sie hier nicht weiter berücksichtigt, in der Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“ jedoch zusätzlich mit dargestellt. Beim Vergleich mit älteren Angaben zu den Gesamtmengen an Kunststoffabfällen ist zu beachten, dass die Nebenprodukte in den ausgewiesenen Mengen noch enthalten sind (siehe Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market &amp; Strategy GmbH Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF (343,86 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (273,83 kB)</a></li> </ul> </p><p> Hohe Verwertungsquoten <p>Im Jahr 2023 wurden 99,5 % aller gesammelten Kunststoffabfälle verwertet:</p> <ul> <li>Von den 5,91 Millionen Tonnen (Mio. t) Gesamt-Kunststoffabfällen wurden 2,27 Mio. t, oder 38,4 % werk- und rohstofflich/chemisch genutzt.</li> <li>3,61 Mio. t oder 61,1 % wurden energetisch verwertet – 2,25 Mio. t davon in Müllverbrennungsanlagen, 1,36 Mio. t ersetzten als Ersatzbrennstoff fossile Brennstoffe etwa in Zementwerken oder Kraftwerken.</li> <li>32.000 t, etwa 0,5 %, wurden beseitigt. Diese Kunststoffabfälle wurden also deponiert oder in Anlagen ohne hinreichende Auskopplung von Energie verbrannt.</li> </ul> <p>(siehe Tab. „Aufkommen und Verbleib von Kunststoffabfällen in Deutschland 2023“ und Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“).</p> <p>Nachdem bis zum Berichtsjahr 2019 der Berechnungspunkt für das Recycling von Kunststoffabfällen am Eingang in die Aufbereitungsanlagen lag (Mengen, die dem Recycling zugeführt werden), wird seit dem Stoffstrombild Kunststoffe für 2021 ein neuer Berechnungspunkt zugrunde gelegt. Dieser befindet sich nun vor dem Einbringen in den letzten Schritt des Recyclingprozesses (z.B. in einen Pelletier-, Extrusions- oder Formvorgang). Verluste aus Zerkleinerung, Nachsortierung sowie Waschprozessen werden also berücksichtigt und zum Abzug gebracht. In der Praxis werden diese Verluste energetisch verwertet, weshalb sie sich nun auch in den Mengen zur energetischen Verwertung wiederfinden. Bei einem Vergleich mit älteren Angaben zu Recyclingquoten ist diese Änderung in der Methodik zu berücksichtigen (z.B. Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“). Die neue Vorgehensweise bei der Ermittlung der Recyclingquoten basiert auf dem <a href="https://eur-lex.europa.eu/eli/dec_impl/2019/665">EU-Durchführungsbeschluss 2019/665</a>. Dieser bezieht sich zwar auf Verpackungen, wurde hier jedoch auch auf die anderen Kunststoffabfallströme angewendet.</p> <p>Eine weitere Änderung ergibt sich aus der Differenzierung in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nebenprodukte">Nebenprodukte</a> und Kunststoffabfälle. Bis 2019 waren Nebenprodukte unter den recycelten Kunststoffabfällen aus der Produktion und Verarbeitung subsummiert. Da Nebenprodukte aber nicht unter den Abfallbegriff gemäß <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/krwg/__3.html">§ 3 (1) Kreislaufwirtschaftsgesetz</a> fallen und ihr Wiedereinsatz in der Produktion keinen Recyclingprozess darstellt (<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/krwg/__3.html">§ 3 (25) Kreislaufwirtschaftsgesetz</a>), ist ein Abzug dieser Mengen von den werkstofflich verwerteten Kunststoffabfällen aus der Produktion und Verarbeitung notwendig. Beim Vergleich mit älteren Angaben ist zu beachten, dass die Nebenprodukte in den ausgewiesenen Recyclingmengen noch enthalten sind (siehe Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“).</p> <p>Bei der Verbrennung von Abfällen wird in energetische Verwertung oder thermische Beseitigung unterschieden. Dies erfolgt anhand der Energieeffizienz der Abfallverbrennungsanlagen auf Grundlage bestimmter Kriterien, die in der EU-Abfallrahmenrichtlinie festgelegt und mit dem Kreislaufwirtschaftsgesetz in nationales Recht umgesetzt worden sind. Werden die Kunststoffabfälle in energieeffizienten Müllverbrennungsanlagen mit Energieauskopplung verbrannt, wird dies generell als energetische Verwertung eingestuft.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_tab_aufkommen-verbleib-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Tab: Aufkommen und Verbleib von Kunststoffabfällen in Deutschland 2023 </strong> Quelle: CONVERSIO Market &amp; Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_tab_aufkommen-verbleib-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (76,77 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_tab_aufkommen-verbleib-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.pdf">Tabelle als PDF</a> (49,58 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_tab_aufkommen-verbleib-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.xlsx">Tabelle als Excel</a> (230,08 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market &amp; Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (519,28 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (343,86 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (273,83 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Unterschiede bei der stofflichen Verwertung <p>Die Höhe der Recyclingquote lag bei Abfällen aus der Kunststofferzeugung und Kunststoffverarbeitung im Jahr 2023 bei 85 % beziehungsweise bei fast 88 %. Von Kunststoffabfällen aus privaten Haushalten wurden knapp 33 % stofflich verwertet, von den Kunststoffabfällen aus dem gewerblichen Endverbrauch etwa 39 %. Der Grund für diese unterschiedlichen Quoten ist, dass Kunststoffe in der Industrie meist sehr sauber und sortenrein anfallen, in Haushalten und bei vielen Gewerbebetrieben jedoch verschmutzt und vermischt. Aus Umweltschutzsicht ist es sinnvoll, vermehrt Altkunststoffe aus dem Restmüll „abzuschöpfen“, also getrennt vom Restmüll zu erfassen, und einer möglichst hochwertigen werkstofflichen Verwertung zuzuführen. Denn diese Verwertung ist, wie viele Ökobilanzen zeigen, vorwiegend die umweltgünstigste Entsorgungsvariante.</p> <p>Haupteinsatzgebiete von Kunststoffrezyklaten (1,93 Mio. t) und wieder eingesetzten Nebenprodukten (0,5 Mio. t) in Neuprodukten sind Bauprodukte und Verpackungen. Im Jahr 2023 wurden rund 67 % der in Deutschland eingesetzten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rezyklate">Rezyklate</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nebenprodukte">Nebenprodukte</a> in diesen beiden Anwendungsbereichen verwendet (siehe Abb. „Einsatz von Kunststoffrezyklaten in Deutschland 2023“). Von den in der Kunststoffverarbeitung eingesetzten Rezyklaten stammen 1,54 Mio. t oder 79,8 % aus Abfällen nach dem privaten und gewerblichen Endgebrauch (sog. Post-Consumer-Abfälle) sowie 0,39 Mio. t bzw. 20,2 % aus Produktions- und Verarbeitungsabfällen (siehe Abb. Entwicklung des Rezyklateinsatzes bei der Kunststoffverarbeitung“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_einsatz_kunststoffrezyklate_deutschland-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Einsatz von Kunststoffrezyklaten in Deutschland 2023 </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market &amp; Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_einsatz_kunststoffrezyklate_deutschland-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (361,83 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_einsatz_kunststoffrezyklate_deutschland-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (231,60 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_einsatz_kunststoffrezyklate_deutschland-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,97 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_entw-rezyklateinsatz-kunststoffverarb-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Entwicklung des Rezyklateinsatzes bei der Kunststoffverarbeitung </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market &amp; Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_entw-rezyklateinsatz-kunststoffverarb-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (484,15 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_entw-rezyklateinsatz-kunststoffverarb-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (343,58 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_entw-rezyklateinsatz-kunststoffverarb-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,28 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Sonderforschungsbereich (SFB) 1357: MIKROPLASTIK - Gesetzmäßigkeiten der Bildung, des Transports, des physikalisch-chemischen Verhaltens sowie der biologischen Effekte: Von Modell- zu komplexen Systemen als Grundlage neuer Lösungsansätze; MICROPLASTICS - Understanding the mechanisms and processes of biological effects, transport and formation: From model to complex systems as a basis for new solut, Teilprojekt C 05: Abbau und Verhalten von Kunststoffen und deren Mikroplastik-Partikeln in technischen Systemen der Wasser- und Abfallwirtschaft

Teilprojekt C05 hat zum Ziel, den wichtigen Eintragsweg für Kunststoffe, in Form von Mikroplastik, in die Umwelt aus technischen Anlagen (MP) mechanistisch aufzuklären. Gleichzeitig sollen neue Ansätze verfolgt werden, die zur Vermeidung bzw. Reduktion von MP aus Standardkunststoffen maßgeblich beitragen sollen. Zu diesem Zweck sollen Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Nylon, Polyethylenterephthalat, Polyisopren und Polyvinylchlorid durch Beschleuniger (in situ) in ihren Oberflächeneigenschaften für die Biofilmbildung modifiziert und dadurch unter Prozessbedingungen biologisch angreifbar und abbaubar gemacht werden. So können auch Standardkunststoffe umweltverträglicher bezüglich der MP-Partikel Bildung werden. Damit geht TP C05 weit über die bislang üblichen eher deskriptiven Studien zu MP in technischen Anlagen und der Umwelt hinaus. Folgende zentrale Fragen sollen in TP C05 in Hinblick MP-Partikel in technischen Anlagen der Abfall- und Abwasserwirtschaft beantwortet werden: 1. Kommt es in den Anlagen zu spezifischen (biologischen) Abbau- und Degradationsvorgängen? 2. Wie hängen die zu beobachtenden Prozesse von MP-Charakteristika (Materialsorte, Zusammensetzung, Größe, Morphologie, Beschichtung) ab, ? 3. Lassen sich die Vorgänge ('Bioabbaubarkeit') durch gezielte Modifikation der Partikeloberfläche vor oder in den Anlagen beschleunigen? 4. Welche ökologischen Konsequenzen einer Ausbringung der (modifizierten) Partikel in die Umwelt und hier vor allem in den Boden lassen sich postulieren?

Modifizierte (Bio)polyelectrolyte zur Abtrennung von NOM (Natural Organic Matter) von Wasser – Eine grundlegende Untersuchung für den Fall von Huminsäure als Modell NOM

In diesem Projekt soll die wichtige Thematik der Entfernung von NOM (Natural Organic Matter) aus Trinkwasser im Aufbereitungsprozess aus der grundlegenden Sicht der Kolloidwissenschaften untersucht werden. Dieses Thema ist eine zentrale Frage der menschlichen Gesundheit und bei Oberflächenwasser wird meist ein Polykation (cPE) zur Bindung und Präzipitation der negativ geladenen NOM Moleküle eingesetzt. Trotz der hohen Bedeutung dieser Fragestellung gibt es nur wenige fundamentale, kolloidchemische Arbeiten zu dieser Thematik. Dieser ist Ansatz dieses Projekts, in dem wir aufgereinigte Huminsäure (HA, Hauptbestandteil von NOM) als Modellsystem nehmen und seine Komplexierung mit unterschiedlich modifiziertem kationischen (quaternisierten) Chitosan (q-Chit) untersuchen wollen. Tests mit australischen Partnern haben bereits vielversprechende Resultate bei der NOM Abtrennung mit q-Chit gezeigt. Seine Hauptvorteile sind Biokompatibilität und Variabilität des molekularen Aufbaus aufgrund einfacher chemischer Modifikation. q-Chit wird hier maßgeschneidert synthetisiert, wobei Parameter wie Ladungsdichte, Mw und Hydrophobizität systematisch variiert werden. Das Phasenverhalten soll als Funktion des Mischungsverhältnisses untersucht werden, inklusive einer quantitativen Bestimmung der im Zweiphasengleichgewicht in Lösung verbleibenden Menge an HA. Dies wird ergänzt durch umfangreiche thermodynamische Untersuchungen (ITC) und der Bestimmung der mesoskopischen Struktur der gebildeten Komplexe mit Hilfe von Licht, Röntgen- und Neutronenstreuung. Wichtig ist auch die zeitliche Entwicklung der Systeme, die durch kinetische Strukturmessungen verfolgt wird. Diese umfassende thermodynamische, strukturelle und kinetische Charakterisierung soll systematische Korrelationen zwischen den cPEs und der Stärke ihrer Wechselwirkungen mit HA liefern. Hieraus soll abgeleitet werden welche molekularen Motive wichtig sind, um die Entfernung von HA aus Wasser zu optimieren. Diese Motive werden in einer optimierten Synthese entsprechend verwendet. q-Chit ist im Fokus, aber später soll auch quaternisiertes verzweigtes Polyethylenimin (PEI) eingesetzt werden, bei dem es sich um kompaktes globuläres Polykation mit hoher Ladungsdichte handelt. Sein Einfluss auf Phasenverhalten und Struktur in Mischungen mit HA soll untersucht werden, mit dem Fokus auf Mischungen in denen auch (lineares) q-Chit enthalten ist, da man einen ausgeprägten Synergismus bei der Wechselwirkung mit den sehr unterschiedlichen anionischen Molekülen der HA erwarten kann. Auf dieser Basis einer umfassenden physiko-chemischen Charakterisierung wollen wir ein solides grundlegendes Verständnis der in Mischungen aus cPE und HA vorliegenden Wechselwirkungen generieren. Dieses soll die Grundlage sein für systematische Verbesserungen bei der Entfernung von NOM aus Trinkwasser, einer der zentralen aktuellen technologischen Herausforderungen der Menschheit.

Recyclingmaschine fuer Polyethylen

Planfeststellungsverfahren Deponie Augsburg Nord (DKII)

Der Abfallwirtschafts- und Stadtreinigungsbetrieb Augsburg (AWS) beantragt bei der Regierung von Schwaben eine abfallrechtliche Planfeststellung nach § 35 Abs. 2 Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) i. V. m. §§ 72 ff. Verwaltungsverfahrensgesetz (VwVfG) und nach dem Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) für die Erweiterung einer Deponie der Deponieklasse I und II (DK-I/DK-II ) für nicht verwertbare mineralische Abfälle gemäß Abfallartenkatalog am Standort der Deponie Augsburg Nord, Fl.-Nrn. 2510/0, 2505/3, 877/2, 878/0, 2506/2, 2505/0, 2508/1, 877/4, 2506/0, 2507/0, 877/14, 2510/2, 2509/2, 2508/4, jeweils der Gemarkung Lechhausen (Stadt Augsburg). Der AWS beabsichtigt die Erweiterung der bestehenden Deponie Augsburg Nord. Zur Gewährleistung und Aufrechterhaltung der Entsorgungssicherheit für die Stadt Augsburg und um der sich aus § 20 Abs. 1 KrWG in Verbindung mit Art. 3 Abs. 1 BayAbfG ergebenden Entsorgungspflicht für nicht verwertbaren mineralische Abfälle nachzukommen, plant der AWS eine Erweiterung der bestehenden Deponie Augsburg Nord. Hierbei wird in den bestehenden Bauabschnitten BA III/IV die Oberflächengestaltung geändert und zusätzliches Volumen geschaffen. Die neuen Bauabschnitte BA V und BA VI schließen östlich an den bestehenden Deponiekörper an. Für die zu entsorgenden mineralischen Abfälle wurde ein Bedarf für ca. 1,5 Mio. m³ ermittelt. Mit der geplanten Erweiterung steht ein Volumen von 1,39 Mio. m³ zur Verfügung. Es ist von einem abzulagernden Volumen von 29.100 m³ bis 54.800 m³ bzw. 51.100 t bis 70.100 t jährlich auszugehen. Die erwartete Laufzeit liegt bei ca. 28 Jahren und bis max. 34 Jahren. Die Deponie soll in mehreren Abschnitten errichtet und verfüllt werden. Der Verfüllung folgend soll die Deponie entsprechend dem Rekultivierungsplan abschnittsweise rekultiviert und sukzessive stillgelegt werden. Der erforderliche Flächenbedarf am Standort Augsburg Nord wird durch teilweise Anlehnung und Überlagerung des Bestandskörpers erheblich reduziert. Dadurch verringert sich der Eingriff in Natur und Landschaft. Weitere wesentlichere Auswahlkriterien für den gewählten Standort sind die hydrogeologische Eignung und die vorhandene Infrastruktur der bestehen-den Deponie am Standort Augsburg Nord, die unter anderem für die Erschließung, Sickerwasserableitung und Abfallannahme genutzt werden kann. Die neuen Bauabschnitte BA V und VI schließen sich östlich an die Bestandsdeponie an und umfassen die Flurstücke 875/2, 2510/0, 2505/3, 877/2, 878/0, 2506/2, 2505/0, 2508/1, 877/4, 2506/0, 2507/0, 877/14, 2510/2, 2509/2, 2508/4, jeweils der Gemarkung Lechhausen (Stadt Augsburg), die von der Erweiterung mit Grundflächen von insgesamt ca. 7,8 ha in Anspruch genommen werden. Der Anlieferverkehr erfolgt überwiegend wie bisher aus östlicher Richtung über die B2, Gersthofer Straße und Oberen Auweg. Die Sickerwassererfassung und -ableitung der neuen Bauabschnitte wird an das bestehende Sickerwasserleitungsnetz angebunden und im Rahmen der bestehenden Erlaubnis nach Vorbehandlung der Kläranlage Augsburg zugeführt. Insbesondere folgende Fachgutachten hat der AWS im Rahmen seines Antrages vorgelegt: • Standort-Alternativenprüfung • Bedarfsprognose zur Planrechtfertigung • Machbarkeitsstudie Deponie Augsburg • Hydrogeologisches Gutachten • Erkundungsbericht Baugrund und Deponie • Geotechnischer Bericht • Gutachten zur Rohrstatik Nachweis der inneren Standsicherheit von PE-HD – Sicker-rohren in Deponien, Fachanlagenteil Sickerwasser-Vorbehandlungsanlage • Mikroklimatische Untersuchung • Schallimmissionsprognose • Gutachten zur Luftreinhaltung, Staub, KMF-Fasern, Asbest, Stickstoff und Geruch • Auswirkungen auf das globale Klima • spezielle artenschutzrechtliche Prüfung (saP) • FFH-Verträglichkeitsabschätzung • Landschaftspflegerischer Begleitplan (LBP) • Umweltverträglichkeitsbericht

Zirkuläres, digitalisiertes Kunstrasen-System mit integraler Bewirtschaftung des anthropogenen Materiallagers aus multimateriellem Kunstrasen, TP: Gewebeentwicklung

Entwicklung einer zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Stretchfolie für den Agrarbereich, Teilvorhaben 2: Entwicklung der Compoundrezeptur, Optimierung der Prozessparameter und Upscaling

Pore water data of laboratory incubation experiments on enhanced benthic weathering in organic rich Baltic Sea sediments

Enhanced mineral dissolution in the benthic environment is currently discussed as a potential technique for ocean alkalinity enhancement (OAE) to reduce atmospheric carbon dioxide (CO2) levels. This study explores how biogeochemical processes affect the dissolution of alkaline minerals in surface sediments during laboratory incubation experiments (January - May 2022). These involved introducing dunite and calcite to organic-rich sediments from the Baltic Sea under controlled conditions in an oxic environment. The sediment cores were incubated with Baltic Sea bottom water. Eight sediment cores were placed in a rack in an upright position. The bottom water was carefully removed via suction and replaced with a known volume (1.5 l – 2.0 l) of filtered (0.2 µm) Baltic Sea bottom water in order to remove pelagic auto- and heterotrophs and suspended particles. The volume of water added depended on the height of sediment in each core which varied slightly due to the recovery method. After this procedure, a gaseous headspace of ca. 10 cm was left in each core. Furthermore, the cores were equipped with adjustable stirring heads that contained ports for inserting optodes to continuously record pH and oxygen (O2) concentrations in the overlying water. In order to prevent anoxic conditions developing, ambient air was bubbled into the water column. The water column in each core was slowly and continuously flushed with a constant throughflow of 40 µl min-1 from a single reservoir of bottom water. The residence time of the water inside the cores was thus about 4 to 5 weeks. At the end of the experiments, the bottom water was removed via suction and the cores were sliced for pore water analysis. The pore waters were recovered by centrifuging each respective sediment layer in 50 ml falcon tubes at 3000 rpm for 10 minutes. Afterwards, the supernatant water was transferred to polyethylene (PE) vials in an Ar-filled glove bag to minimize contact with oxygen. Samples for TA were analyzed directly after sampling by titration of 1 ml of bottom/pore water with 0.02N HCl. Titration was ended when a stable purple color appeared. During titration, the sample was degassed by continuous bubbling with nitrogen to remove any generated CO2 and H2S. The acid was standardized using an IAPSO seawater standard. Anion element concentrations (SO42-, Cl-, Br-) were determined using ion chromatography (IC, METROHM 761 Compact, conductivity mode). Acidified sub-samples (30 μl suprapure HNO3- + 3 ml sample) were prepared for analyses of major and trace elements (Si, Na, K, Li, B, Mg, Ca, Sr, Mn, Ni and Fe) by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES, Varian 720-ES). In addition to the parameters listed above, pore waters were analyzed for sulfite (H2S) and Fe2+. For the analysis of dissolved Fe2+ concentrations, sub-samples of 1 ml were taken within the glove bag, immediately stabilized with ascorbic acid and analyzed within 30 minutes after complexation with 20 μl of Ferrozin. For H2S, an aliquot of pore water was diluted with appropriate amounts of oxygen-free artificial seawater and the H2S was fixed by immediate addition of zinc acetate gelatin solution.

Soil moisture distribution at the Hordorf (Central Germany) groundtruthing site determined by mobile Cosmic Ray Neutron Sensing

Cosmic Ray neutron sensing (CRNS) is an emerging technology which is used to close the scaling gap between point measurements, such as TDR or soil samples, and the airborne remote sensing data. CRNS estimates the area-average soil water content by the detection of soil-reflected cosmic-ray neutrons in air. This method is characterized by an non-linearly shaped horizontal footprint of hundreds of meters and a vertical footprint of tens of centimetres (Köhli et al. 2015). During the campaign, a portable sensor (the so-called CRNS Rover) was used to study the spatial soil moisture variability in the target area in Hordorf. The rover was equipped with a CRNS-RV unit from Hydroinnova LLC (HI-RC01 detector) and a polyethylene shield below the detector to better reduce local effects of the field track. Neutron count data were processed including several physical, soil, and terrain corrections (see Schrön 2020, cfg file and the software <https://git.ufz.de/CRNS/cornish_pasdy>) to obtain the spatial soil moisture distribution at the Hordorf ground truthing site.

Monomaterial-Barrierefolien mit herausragenden Recycling-Eigenschaften für Lebensmittel

Im Projekt 'Mobile' werden Monomaterialfolien aus Polyethylen und Polypropylen mit Barriereschichten entwickelt, die voll recyclingfähig sein werden. Dies wird an Demonstratoren gezeigt und die Recyclingeigenschaften werden analysiert und bewertet. Hierzu werden die Demonstratoren sowohl aus rezykliertem als auch aus 'virgin-Material' hergestellt und verglichen. Abpackversuche mit Lebensmitteln werden helfen, die Auswirkungen von Produktkontakt auf die neuen Folien und Beschichtungen (z.B. durch Migration), sowie auf das Recyclingverhalten abzuschätzen und dabei die Eignung als Verpackungslösung zu bewerten. Zur Umsetzung des Vorhabens werden Folienrezepturen optimiert, die Folien hergestellt und anschließend mit anorganischen und/oder hybridpolymeren Barrierebeschichtungen versehen. Die umfassende Charakterisierung erfolgt unter anderem in Hinsicht auf mechanische Eigenschaften, Siegel- und Sterilisationsfähigkeit und Barrierewerte (Sauerstoff, Wasserdampf, Migration). Eine Bewertung der Recyclingfähigkeit und damit verbundene Lebenszyklusanalyse (LCA) ist ebenso vorgesehen wie die Kommunikation der Projektergebnisse an relevante Stakeholder wie z.B. Anlagenbauer, Converter und Lohnabpacker. Das Projektkonsortium, bestehend aus zwei Folienherstellern, einem Converter, einer Spezialbeschichtungsfirma, einem auf LCA spezialisierten Dienstleister, sowie einem Kompetenznetzwerk im Bereich Lebensmittel und einer mit zwei Instituten vertretenen Forschungsgesellschaft, deckt die gesamte Wertschöpfungskette ab und bietet die Gelegenheit, die entwickelte Technologie nachhaltig in den Markt zu integrieren.

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